[發(fā)明專利]一種兼容5V和24V電壓的隔離數(shù)字輸入電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010521021.3
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111585566B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韋熙;劉進輝;丁建武
• 申請（專利權(quán)）人: 光惠（上海）激光科技有限公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
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本發(fā)明公開了一種兼容5V和24V電壓的隔離數(shù)字輸入電路，包括隔離數(shù)字輸入電路，所述隔離數(shù)字輸入電路包括二極管D1、穩(wěn)壓二極管D2、三極管Q1、光耦U1以及電阻R1?電阻R4，二極管D1的輸入端電性連接到0?24V數(shù)字輸入端子上或者電性連接到0?5V數(shù)字輸入端子上。本發(fā)明提出的兼容5V和24V電壓的隔離數(shù)字輸入電路，利用了三極管Q1的截止?fàn)顟B(tài)，飽和導(dǎo)通狀態(tài)和放大狀態(tài)實現(xiàn)5V和24V的輸入電壓兼容；通過穩(wěn)壓二極管D2使三極管Q1實現(xiàn)飽和導(dǎo)通和放大狀態(tài)的自動切換；通過穩(wěn)壓二極管D2和三極管Q1發(fā)射結(jié)使光耦U1輸入端的反向二極管保護電路實現(xiàn)保護作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到隔離數(shù)字輸入電路技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種兼容5V和24V電壓的隔離數(shù)字輸入電路。

背景技術(shù)

在電子設(shè)備中，數(shù)字輸入電路(Digital Input Circle，簡稱DI電路)和數(shù)字輸出電路(Digital Output Circle，簡稱DO電路)是應(yīng)用最為廣泛的電路。一般來說數(shù)字輸入輸出電路的電壓等級有3.3V，5V，12V，24V等。在實際應(yīng)用中往往都是根據(jù)設(shè)備的數(shù)字輸出電路的電壓等級決定輸入電路的電壓等級，這種方式?jīng)]有任何兼容性，只要輸出電壓等級改變就不能使用，必須更換對應(yīng)電壓等級的輸入電路，因此在使用時具有很大的局限性，并且更換對應(yīng)電壓等級的輸入電路，大大增大了使用成本。另外一種是將輸入電路做成通過跳線的方式進行不同電壓等級切換，采用跳線的方式進行不同電壓等級切換，雖然可以提高兼容性，但需要人為跳線，但是存在忘記跳線的情況，一旦忘記跳線時，當(dāng)輸入電路接入到高電壓等級的輸出電路，則非常容易造成器件損壞。

基于上述存在的缺陷及問題，提出一種兼容5V和24V電壓的隔離數(shù)字輸入電路。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種兼容5V和24V電壓的隔離數(shù)字輸入電路，可以在兩種電壓等級的系統(tǒng)中使用，從而提高了兼容性，節(jié)約了成本，解決了現(xiàn)有技術(shù)中工作電源兼容性低，更換對應(yīng)電壓等級的輸入電路時十分繁瑣，采用跳線的方式接入電源存在忘記跳線的現(xiàn)象，易導(dǎo)致器件損壞的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種兼容5V和24V電壓的隔離數(shù)字輸入電路，包括隔離數(shù)字輸入電路，所述隔離數(shù)字輸入電路包括二極管D1、穩(wěn)壓二極管D2、三極管Q1、光耦U1以及電阻R1-電阻R4，二極管D1的輸入端電性連接到0-24V數(shù)字輸入端子上或者電性連接到0-5V數(shù)字輸入端子上，二極管D1的輸出端電性連接到三極管Q1的集電極，電阻R1的輸入端電性連接到二極管D1的輸入端，電阻R1的輸出端與三極管Q1的發(fā)射極電性相連后電性連接到電阻R2的輸入端，電阻R2的輸出端電性連接到光耦U1的腳1；所述電阻R3的輸入端電性連接到二極管D1的輸入端，電阻R3的輸出端電性連接到三極管Q1的基極，并電性連接到穩(wěn)壓二極管D2的輸出端，光耦U1的腳2電性連接到穩(wěn)壓二極管D2的輸入端并接地，光耦U1的腳4電性連接到VDD電源端，光耦U1的腳3電性連接到電阻R4的輸入端，并電性連接到電源輸出端子V0，電阻R4的輸出端接地。

優(yōu)選的，所述光耦U1的型號為PC817。

優(yōu)選的，所述三極管Q1的型號為BC817。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

一：利用了三極管Q1的三種狀態(tài)，加上型號為PC817的光耦U1、二極管D1、穩(wěn)壓二極管D2、電阻R1以及電阻R2，實現(xiàn)了兼容5V和24V電壓輸入的隔離數(shù)字輸入電路，同時利用穩(wěn)壓管D1和三極管Q1的發(fā)射結(jié)組成光耦輸入端的反向二極管保護電路，在輸入端線接反時保護光耦U1。

二：利用了三極管Q1的截止?fàn)顟B(tài)，飽和導(dǎo)通狀態(tài)和放大狀態(tài)實現(xiàn)5V和24V的輸入電壓兼容。

三：通過穩(wěn)壓二極管D2使三極管Q1實現(xiàn)飽和導(dǎo)通和放大狀態(tài)的自動切換；通過穩(wěn)壓二極管D2和三極管Q1的發(fā)射結(jié)使光耦U1輸入端的反向二極管保護電路實現(xiàn)保護作用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的隔離數(shù)字輸入電路圖。